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大块非晶Nd60Fe20Co10Al10合金在晶化过程中磁粘滞行为的研究
第 46 卷 第 2 期 稀有金属材料与工程 Vol.46, No.2
2017 年 2 月 RARE METAL MATERIALS AND ENGINEERING February 2017
大块非晶Nd60Fe20Co10Al10 合金在晶化过程中
磁粘滞行为的研究
产斯飞,谭晓华,刘 洁,徐 晖,鲁 波
(上海大学 材料研究所和微结构重点实验室,上海 200072)
摘 要:通过铜模吸铸法制备出了 Nd60Fe20Co10Al 10 大块非晶合金,研究了该合金在晶化过程中的结构与磁性能,并利
用等待时间法研究了其在晶化过程中的磁粘滞行为,结果表明:在 453~783 K 温度退火时,合金的磁性能变化不大。
当退火温度高于 783 K 时,合金的剩余磁化强度(M )、饱和磁化强度(M )和矫顽力(H )的值均急剧降低,在 803
r s i c
K 退火后,合金完全晶化,铁磁性消失。当合金在 703 和 753 K 退火后,合金的激活体积 和激活直径 D 的数值变化
a a
不大,而合金的扰动场 Hf 则呈现先上升后下降的现象,并且在 703 K 时达到最大值,这是因为 703 K 样品中存在的亚
稳相造成了扰动场的增加。此外,还讨论了这些微观磁性参数与合金宏观磁性能的关联性。
关键词:大块非晶合金;磁粘滞行为;晶化;磁性能
中图法分类号:TG 132.2 文献标识码:A 文章编号:1002- 185X(2017)02-0445-04
一般来说,非晶态合金的微观结构是长程无序和 为,分析相关磁性参数的变化规律,与合金磁性能的
各向同性的,因而铁磁性非晶合金通常表现为软磁性。 变化相对比,从而有助于进一步理解 Nd 基大块非晶
但近年来发现的 Nd 基大块非晶合金[1,2]在室温下却表 合金的矫顽力机理。
现为硬磁性,使其有可能作为一种新型的永磁材料,
这引起了国内外学者的广泛关注[3-6] 。他们对于Nd 基 1 实 验
大块非晶合金的硬磁性机理也提出了多种模型,包括 采用 WK-II 型真空电弧炉在高纯氩气保护气氛
随机各向异性模型[1,7,8] 、δ 相模型[9] 和畴壁钉扎模 下,熔炼名义成分为 Nd60Fe20Co10Al 10 (at% )的母合
型[10,11]等。研究表明[1,4,7,8,12- 15] ,Nd 基大块非晶合金的 金, 原材料 Nd 、Fe 、Co 和 Al 均为高纯金属(纯度≥
矫顽力机理可以通过非晶晶化的方法进行研究。该系 99.9% )。为了保证母合金锭的成分均匀,铸锭反复熔
列合金的一个重要特征是在晶化后,其硬磁性会迅速 炼 4 次,然后在氩气气氛下重熔母合金,利用铜模吸
下降甚至消失,并且这种磁性能的转变与合金晶化后 铸法制备出直径为 2 mm 的棒状样品。在真空度为
的相组成和微观结构的变化是密切相关的。有学者认 2.0×10-3 Pa 的真空退火炉内进行热处理实验,温度范
为合金中非晶相的存在是其硬磁性的来源[4,7,8,12,13] ,即 围为 453~803 K ,保温时间为 20 min 。利用日本理学
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